本文選題：采動覆巖 + 數(shù)值模擬��； 參考：《廣西大學》2016年碩士論文

【摘要】：煤炭是我國能源的基石,實現(xiàn)煤礦的安全開采是保障我國能源安全以及數(shù)以百萬計礦工生命財產安全的根本。本文總結了近年來煤礦事故的災害類型及發(fā)生規(guī)律,認為減少頂板事故和水災事故是控制事故總量和危害程度的重中之重。因此,研究煤炭回采后頂板巖層的運移規(guī)律及滲流規(guī)律對于水體下煤層的安全開采具有十分重要的意義。本文針對水體下煤層開采的復雜條件,以滲流理論及流固耦合機理為基礎,利用COMSOL Multiphysics多物理場耦合分析軟件建立水體下開采的應力場-滲流場耦合數(shù)值模型,對開采后上覆巖層的移動變形、破壞情況及滲流特性進行求解分析,其結果表明：水壓及工作面推進長度的增加均會導致頂板巖層的變形程度、應力、塑性區(qū)范圍及隔水層的滲流速度的增大；預留煤柱或者充填采空區(qū)能在一定程度上減小采動后覆巖的破壞。因而水體下開采時十分有必要對水壓情況進行實時監(jiān)測和預警,并綜合考慮工作面的安全開采長度、安全開采深度、預留煤柱及充填采空區(qū)這幾個因素,防止導水裂隙帶發(fā)展到水體,避免工作面與水體之間形成涌水通道造成透水事故,從而保證礦山的安全開采。本文的研究成果可為頂板透水災害的預防與治理提供理論依據和參考。
[Abstract]:Coal is the cornerstone of our country's energy resources. To realize the safe mining of coal mines is the fundamental to ensure the energy security of our country and the safety of millions of miners' lives and property. This paper summarizes the disaster types and occurrence rules of coal mine accidents in recent years, and considers that reducing roof accidents and flood accidents is the most important thing to control the total number and harm degree of accidents. Therefore, it is of great significance for the safe mining of coal seam under water to study the migration and seepage law of roof strata after coal mining. Aiming at the complex conditions of coal seam mining under water body, based on seepage theory and fluid-solid coupling mechanism, the coupled numerical model of stress-seepage field is established by using COMSOL Multiphysics multi-physical field coupling analysis software. The displacement, deformation, failure and seepage characteristics of the overlying strata after mining are solved and analyzed. The results show that the increase of water pressure and working face advance length will lead to the deformation degree and stress of the roof strata. The extent of plastic zone and the seepage velocity of water-proof layer increase, and the failure of overburden rock after mining can be reduced to a certain extent by reserving coal pillar or filling goaf. Therefore, it is necessary to monitor and warn the water pressure situation in real time when mining under the water body, and to consider the safety mining length, the safe mining depth, the reserve coal pillar and the filling goaf. To prevent the water diversion fracture zone from developing to the water body and to avoid the formation of water gushing channel between the working face and the water body resulting in the accident of water permeation thus ensuring the safe mining of the mine. The research results of this paper can provide theoretical basis and reference for prevention and control of roof permeable disaster.
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD327.2;TD745

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本文編號：1958400